Numerical Simulation on the Production Mechanism of Surface-Wave Plasmas Sustained along a Metal Rod

For interpreting the production mechanism of surface-wave plasmas sustained along a metal rod, electromagnetic simulation on the electromagnetic field distributions and particle-in-cell/Monte Carlo collision （PIC/MCC） simulation of the ionization process are present. The results show that the enhanced electric field of surface plasmon polaritons （SPPs） can be excited in the ion sheath layer between the negative-voltage metal rod and the surface-wave plasmas, which is responsible for maintaining the plasma discharge. Moreover, the spatio-temporal evolutions of plasma density and electric fields are simulated by the PIC/MCC model. It is further suggested that the expanded ion sheath layer can extend the length of plasma domain by increasing the plasma absorbed energy from SPPs.     

基于高光谱技术的蛋白粉掺假检测研究

蛋白粉是健身者必备的营养补剂,市场需求在不断增加,一些不法商家为了谋取利益,在蛋白粉中加入廉价的粉末售卖。传统的蛋白粉掺杂的检测方法费时、费力,操作复杂,且成本昂贵。高光谱技术具有易于操作、在不损害实验样本的情况下可快速检测等优点,因此,提出使用高光谱技术以实现蛋白粉掺假检测。在蛋白粉中分别加入质量百分数5%～60%,浓度间隔5%的三类掺假物（玉米粉、大米粉和小麦粉）,并采集所有样本的光谱信息。在对蛋白粉中的玉米粉、大米粉和小麦粉三类掺假物进行定性判别时,首先分别采用卷积平滑（SG）、标准化（Normalize）、多元散射校正法（MSC）、基线校正（Baseline）和标准正态变换（SNV）的预处理方法对光谱数据进行处理,然后建立基于主成分回归（PCR）、反向传播神经网络（BPNN）和随机森林（RF）的模型,其中基于全波段光谱MSC预处理方法下建立的RF模型最优,其整体准确率达到了100%,其对应的R_P和RMSEP分别为0.997 9和0.018 9。在对蛋白粉中不同掺假物浓度进行定量分析时,对三类掺假样本的光谱分别进行SG,Normalize,MSC,Baseline和SNV的预处理,并建立LSSVM模型;比较不同预处理方法下的各模型之间的性能,在蛋白粉中掺玉米粉、大米粉和小麦粉的LSSVM预测模型最佳预处理方法分别是无、Baseline和Normalize,然后,采用连续投影算法（SPA）和竞争性自适应重加权算法（CARS）对其筛选,并建立LSSVM模型,三类掺假样本的SPA-LSSVM模型对应的R_P为0.989 0,0.986 0和0.997 9,CARS-LSSVM模型对应的R_P为0.991 0,0.994 6和0.999 1,故三类掺假样本的CARS-LSSVM模型预测效果更佳。研究表明：高光谱技术可以实现对蛋白粉掺假的定性、定量的检测,并且操作简单、检测快速和无损。     

大豆水分含量的高光谱无损检测及可视化研究

采用近红外高光谱成像技术对大豆水分含量进行快速无损检测,实现大豆水分含量可视化。采集了96个不同品种大豆样本在900～2 500 nm的高光谱图像,采用直接干燥法测量每个大豆样品的水分含量。利用系统自带的HSI Analyzer软件提取图像感兴趣区域（ROI）的平均光谱信息,代表样品的光谱信息。利用SPXY算法划分样品校正集和预测集,并保留938～2 215 nm波段范围内的光谱数据。采用移动平滑（moving average）、S-G平滑、基线校正（baseline）、归一化（normalize）、标准正态变量变换（standard normal variate,SNV）、多元散射校正（multiple scattering correction,MSC）、去趋势（detrending）共7种光谱预处理方法,发现Normalize方法处理后的PLSR模型效果较好。为了去除光谱冗余信息,简化预测模型,采用连续投影算法（SPA）、竞争性自适应加权算法（CARS）、无信息消除变量法（UVE）提取特征波长,其中SPA,CARS和UVE三种算法优选出14,16和29个波长,分别占总波长的6.5%,7.4%和13.4%。分别对938～2 215 nm波段光谱和特征波长建立预测模型,并将效果较优的模型与Normalize方法结合。建立的14种预测模型效果相比较,发现SPA算法筛选的特征波长建模预测效果较好,并优选出Normalize-SPA-PCR模型,模型的R２_C和Ｒ２_P值较高,分别为0.974 6和0.977 8,RMSEP和RMSECV值较低,分别为0.238和0.313,模型的稳定性和预测性较好,可以对大豆水分含量进行准确预测。将Normalize-SPA-PCR模型作为大豆水分含量可视化预测模型,计算高光谱图像每个像素点的水分含量,得到灰度图像,对灰度图像进行伪彩色变换,得到大豆水分含量可视化彩色图像。对预测集的24个大豆品种进行可视化处理,发现不同水分含量大豆的可视化图像颜色不同,水分含量变化对应的颜色变化较为明显。结果表明,高光谱成像技术结合化学计量学可以准确快速无损预测大豆水分含量,实现大豆水分含量可视化,为大豆收获、贮藏加工过程中水分含量检测提供了技术支持。     

六角柱形NaErF_(4)和NaErF_(4)@NaYF_(4)核壳微粒制备及多色上转换荧光调控性能EI北大核心CSCD

采用简单的水热法合成了六角柱形NaErF_(4)和NaErF_(4)@NaYF_(4)核壳上转换发光材料,利用扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)和荧光光谱(PL)等表征对材料的形貌、结构和上转换发光性能进行了研究。结果表明,纯NaErF_(4)样品为六角柱形,边长和厚度均为1μm左右,样品表面光滑。随着NaYF_(4)壳层的包覆,六角相NaErF_(4)周围出现了大量的立方相NaYF_(4)纳米颗粒,得到了NaErF_(4)@NaYF_(4)核壳结构。荧光光谱表明,通过在六角柱形NaErF_(4)表面包覆NaYF_(4)壳层,可以有效增强上转换发光强度,其中,位于527,543,663 nm处的3个发射峰分别对应于Er^(3+)的^(2)H_(11/2)→^(4)I_(15/2)、^(4)S_(3/2)→^(4)I_(15/2)和^(4)F_(9/2)→^(4)I1_(5/2)能级跃迁。随着壳层中Y∶F比例的增加,立方相NaYF_(4)的晶体衍射峰逐渐增强;同时,对应的NaErF_(4)@NaYF_(4)样品发射光谱中红绿比(R/G)逐渐增大,发光颜色也从绿色、经黄绿色逐渐向黄色过渡,实现了多色发光。     

盐湖卤水中微量钒的浓度测定

为了测定盐湖卤水中微量钒的浓度,开发了一个钒的分离纯化流程来降低大量的共存离子的基质效应。该分离纯化流程包括萃取和反萃两个步骤。详细地研究了影响钒纯化效率的各种因素,得到钒的最佳分离纯化条件为:以正己烷为稀释剂,有机相中D2EHPA和TBP的体积百分比分别为30%及20%,在pH为3.0时萃取30 min;然后用3 mol/L H₂SO₄反萃 10 min。基于此分离纯化流程,将两个实际盐湖卤水样品中的微量钒纯化后,再用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定其浓度,该ICP-MS对51V 的检测灵敏度和检测限别为53 171 cps/(μg/L) 和1.88 ng/L。所得实际盐湖卤水钒测定结果的加标回收率接近100%而相对标准偏差低于0.6%,表明该方法可用于实际复杂体系中微量钒的浓度测定,例如海水和盐湖卤水。     

THE INTERACTION BETWEEN FLEXIBLE BODIES AND MOVING FLUID

介绍了柔性体流固耦合运动的研究背景和研究意义,回顾了均匀来流和复杂非均匀流场中单个及多个柔性物体耦合运动问题的研究进展和最新研究现状。在此基础上,揭示了国内外柔性体流固耦合问题研究深度逐步推进和研究方法不断改进的历程,归纳了对柔性体流固耦合运动的主要影响因素及各因素作用规律的认识。基于现阶段柔性体流固耦合运动机制的主要研究内容和研究成果,提出了相关研究的下一步开展方向。     

1，4-苯二硫乙酸配体构筑的锌(Ⅱ)及镉(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及荧光性质

基于1,4-苯二硫乙酸(H2L)及中性含氮配体,水热法合成了两个新的d10金属配合物[ZnClL0.5(bpp)](1)和[Cd2L(phen)4(H2O)2].L.2.78H2O(2)(bpp=1,3-di(4-pyridyl)propane,phen=1,10-phenanthroline),并通过单晶X-射线衍射、元素分析、红外光谱和热重对其结构进行了表征。结构分析表明,在配合物1中,Zn(Ⅱ)呈现四配位的扭曲四面体构型,进一步连接形成一维双链状结构。在配合物2中,Cd(Ⅱ)呈现六配位的扭曲八面体构型,并通过可能存在的氢键及π-π堆积作用,形成最终的三维超分子结构。同时,讨论了两种配合物的固体荧光性质。     

一种新型梯度防核辐射材料的制备

以氧化镥、钨、聚乙烯为主要原料,运用偶联剂处理的机械共混法、酸碱反应法、原位反应法制备出一种新型梯度防核辐射材料,测试结果表明：制得的新型梯度防核辐射材料,具有良好的拉伸性能,对口射线、7射线均有很好的屏蔽效果,无铅毒、屏蔽效能持久,综合性能良好。这种梯度材料能根据具体辐射环境灵活调整组成材料的种类与顺序,具有良好的应用价值与使用前景。     

SrTiO3的合成及其光催化还原CO2的性能

本文采用水热合成法制备钙钛矿型半导体光催化剂钛酸锶,紫外光激发下,在甲醇溶液中还原CO2制得甲酸甲酯,并通过负载Ag降低了电子与空穴的复合几率,有效地提高了光催化活性。同时,发现了Ag的负载量、负载方法以及表面活性剂对光催化活性的影响规律。借助XRD分析了催化剂的晶型并计算出颗粒的粒径,SEM、TEM、HRTEM观测了催化剂颗粒的形貌,UV-vis吸收光谱检测了其光激发特性。最终,获得了一步水热法制备Ag含量为5wt%的Ag/SrTiO3具有较高催化活性的优化实验结果。     

Fe3+-H2O2-二氯荧光素化学发光体系测定药物中的扑热息痛

酸性介质中,Fe3+催化H2O2分解生成羟基自由基,进而氧化扑热息痛产生微弱的化学发光,二氯荧光素对该发光强度有较强的增敏作用。研究了影响化学发光强度的各种因素,并探讨了其可能的发光机理。在最佳化学发光条件下,其化学发光强度与扑热息痛的浓度在8.0×10-8～5.0×10-5mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为5.0×10-9mol/L,对3.5×10-6mol/L的扑热息痛平行测定9次,其相对标准偏差为2.2%。该法用于片剂中扑热息痛含量的测定,结果满意。